• 제목/요약/키워드: Stable Flow

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단일반응기에서 마이크로버블-산소를 이용한 가축분뇨의 유기오염물질, 질소 및 인의 동시 제거 (Simultaneous Removal of Organic Pollutants, Nitrogen, and Phosphorus from Livestock Wastewater by Microbubble-Oxygen in a Single Reactor)

  • 장재경;진유정;강석원;김태영;백이;성제훈;김영화
    • 대한환경공학회지
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    • 제39권11호
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    • pp.599-606
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    • 2017
  • 마이크로버블-산소를 이용한 물리 화학적인 방법에 의해 가축분뇨에 포함된 유기오염물질과 질소, 인 제거에 효과를 실험실 규모의 단일 반응기를 이용하여 알아보았다. 사용한 가축분뇨의 성상은 TCOD $36,894{\pm}5,024mg/L$, SCOD $22,031{\pm}2,018mg/L$, 암모니아성질소 $4,150{\pm}35mg/L$, 그리고 인산염인 $659{\pm}113mg/L$로 고농도의 유기오염물질과 영양염류를 포함하였다. 마이크로버블과 함께 사용한 기체로 공기를 사용하였을 때 보다 산소를 사용하였을 때, 그리고 산소의 공급량이 많았을 때 유기오염물질, 질소, 인 제거량이 증가하였다. 산소를 분당 600 mL 사용하였을 때 공기를 사용했을 때와 비교하면 TCOD 제거율은 2.5배, 인은 약 5.6배 높았다. 또한 반응 시간이 길수록 영양염류의 제거율은 점진적으로 증가하여, 암모니아성질소와 인 제거는 각각 $41.03{\pm}0.20%$$65.49{\pm}1.39%$까지 제거되었다. 인 제거율을 증가시키기 위해 마이크로버블 적용 한 후 유출수를 응집침전을 시켰을 때, 인은 유입된 인 농도 대비 최대 92.7%까지 제거되는 것이 확인되었다. 그러나 유기오염물질(TCOD) 제거는 초기 6시간 이내에 $28.7{\pm}0.2%$까지 제거되었으나 더 이상 제거되지 않았다. 이 연구 결과 마이크로버블-산소를 가축분뇨 뿐만 아니라 다양한 하 폐수처리장의 포기조에 적용하면 연계된 단위 공정에 부하를 줄일 수 있으며 또한 고품위의 안정적인 유출수를 생산할 수 있는 방법으로 제시할 수 있을 것으로 판단된다.

만성폐쇄성폐질환 환자의 영양상태에 따른 안정시 폐기능 차이 (The Differences in Resting Pulmonary Function in Relation to the Nutritional status of Patients with Chronic Obstructive Pulmonary Disease)

  • 문영철;유성근;박혜정;박종원;신경철;정진흥;이관호;김정순
    • Tuberculosis and Respiratory Diseases
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    • 제51권6호
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    • pp.570-578
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    • 2001
  • 연구배경 : 만성폐쇄성폐질환 환자의 체중감소는 질환자체의 자연경과로 이해하고 있었으나, 체중이 감소된 환자들은 다른 질환에 대한 이환율이 증가하고, 폐성심이나 심부전으로 진행하는 경우가 많아 환자의 예후를 결정하는데 있어 중요한 요인으로 생각하게 되었다. 저자들은 생체전기 저항법률 이용하여 만성폐쇄성폐질환 환자의 영양결핍 정도와, 영양결핍과안정시 폐기능과의 관계를 알아보았다. 대상 및 방법 : 만성폐쇄성폐질환으로 입원한 중등도 혹은 중증 환자를 대상으로 급성기에 나타나는 증상이 호전된 후 퇴원하기 직전에 안정시 폐기능, 동맥혈 가스분석, 호흡 근육 강도, 그리고 체성분 분석을 시행하였다. 체생분분석 결과를 영양결핍과 정상상태로 구분하고 이 두 집단의 안정시 폐기능을 비교하였다. 결 과 : 대상 환자의 59%가 영양결핍 상태였으며, 저체증과 제지방량 결핍이 동시에 있는 경우가 31%이었다. 저체중만 있는 경우가 22%이였으며 제지방량 결핍만 있는 경우는 6%로, 전체 환자의 53%가 저체중이었고 37%의 환자가 제지방량 결핍이었다. 1초간 노력성 호기량 및 노력성 폐활량은 영양상태에 따라 차이가 없었으나, 최대호기유량은 영양겹핍환자가 유의하게 낮았다(p<0.05). 기도저항 및 폐 확산능, 그리고 최대흡기압 역시 영양결핍환자가 정상 환자보다 훨씬 낮았다(p<0.05). 동맥혈 산소분압 및 이산화탄소분압은 두 집단사이에 차이가 없었으며, 잔가량 및 총폐용량은 영양상태에 따라 차이는 없었으나, 영양결핍 환자들이 낮은 경향이었다. 결 론 : 영향결핍은 폐기능저하와 밀접한 관계가 있으며, 만성 폐쇄성폐질환 환자의 예후를 결정하는데 중요하게 작용할 것으로 생각된다. 또한 만성폐쇄성폐질환 환자의 치료에 기류제한의 완화 및 급성악화의 조절과 더불어 근육량 및 활동능력을 유지하기 위하여 영양학적인 측면을 고려하여야 할 것으로 생각된다.

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승모판 심장질환 환자에서 기관지 반응성에 대한 연구 (Bronchial Responsiveness in Patients with Mitral Valvular Heart Disease)

  • 김호철;김민구;황영실
    • Tuberculosis and Respiratory Diseases
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    • 제42권5호
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    • pp.752-759
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    • 1995
  • 연구배경: 심부전 환자에서 기관지 과민성의 여부를 확인하고 이러한 기관지 과민성과 혈역학적 지표사이의 상관관계를 알기위해 메타콜린을 이용하여 기관지 유발검사를 실시하였다. 방법: 1994년 3월부터 8월까지 본원에 내원하여 흉부 X선 촬영, 심에코도 검사, 심도자술로 승모판 심장질환이 진단되고 호흡곤란의 정도가 NYHA 기능적 분류 2인 11명의 환자를 대상으로 PARI nebulizer I을 이용하여 메타콜린 용액의 농도를 올리면서 기관지 유발검사를 시행하여 최대호기 유속이 20%이상 감소를 보이면 양성반응으로 간주하였다. 또한 각각의 환자는 심도자술을 통해서 혈역학적인 지표와 기관지 과민반응과의 상관 관계를 알아보고저 하였다. 결과: 1) 11명의 환자중 남자 2명 여자 9명이였으며 평균연령은 38.0세이였고 흡연력은 1명이외에는 없었다. 2) 각 환자의 호흡곤란 정도는 NYHA 기능적 분류 2였고 승모판 협착증만 있는 환자는 5명이였고 이외는 승모판 질환과 대동맥 판막질환이 동반되어있었다. 3) 환자들의 평균폐동맥압과 평균폐모세혈관 쐐기압은 각각 21.72mmHg(${\pm}8.55$), 15.45mmHg(${\pm}8.69$)로 정상보다 높았고 심장지수와 좌심실분획률은 각각 2.64L/min/m2(${\pm}0.41$), 61.81%(${\pm}7.21$)로 정상범위이였다. 4) 11명의 환자중 1명만 메타콜린 기관지 유발검사에 양성이었다. 결론: NYHA 기능적 분류 2인 승모판 심장질환이 있는 심부전환자 11명중 1명만 기관지 과민반응이 관찰되었으며 그 이유로 지속적인 심부전의 치료에 의한 간질성 폐부종의 소설로 인해 기관지의 반응성이 증가되지 않았다고 사료되며 NYHA 기능적 분류 3 또는 4인 승모판 심장질환 환자를 대상으로 기관지 과민 반응에 대한 추후의 검사가 필요할 것으로 생각된다.

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멀티 선회류식 세정장치를 이용한 고효율 하이브리드 VOCs 습식처리 SYSTEM 개발 (Development of VOCs Treatment Technology using High Efficiency Hybrid System with Multi-Scrone)

  • 임성일;김로중;김선미;이성훈;김선욱;장원석;박대원;김래현;김재형
    • 대한환경공학회지
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    • 제31권7호
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    • pp.491-498
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    • 2009
  • 본 연구에서는 환경기초시설과 정유공장, 도장시설 등에서 발생하는 악취 및 휘발성 유기화합물(VOCs:Volatile Organic Compounds)을 처리하는데 주로 사용되는 RTO와 RTO를 대체할 수 있는 중저가의 고효율 처리기술을 개발하고자 하였다. toluene, xylene, benzene, MEK, ethanol, hydrogen sulfide, formalin 등을 처리대상 VOCs와 악취물질로 선정하고 처리방식은 1차로 선회류식 세정장치를 이용하여 친수성의 악취 및 VOCs를 제거하고 2차로 섬유상 바이오필터를 이용하여 친수성 VOCs 뿐만 아니라 소수성 VOCs를 모두 효율적으로 처리하는 하이브리드 기술을 개발하는 동시에 VOCs 처리장치의 크기를 컴팩트하게 하는데 주안점을 두었다. 선회류식 세정장치에서 첩족시간을 2~3초로하고 세정수를 비격막식 전해수로 사용하였을 때 친수성 VOCs 물질인 ethanol과 상대적으로 친수성 악취물질인 hydrogen sulfide는 각각 95~99%, 93~97%로 거의 완벽하게 제거되었다. 또한 MEK, formalin의 처리효율은 각각 78~90%, 72~85%로 높은 제거효과를 나타내었다. 반면에 소수성 물질인 toluene, xylene, benzene에 대한 선회류식 세정장치의 처리효율은 각각 16~22%, 12~18%, 8~16%으로 낮게 나타났다. 하지만 일정한 처리효율을 계속 유지함을 확인할 수 있었다. 섬유상 바이오필터는 toluene의 경우 초기에는 처리효율이 좋지 않았지만 순응기간인 7~10일정도가 지난 이후부터는 미생물 분해처리를 통해 70% 이상의 제거율을 보였으나 이후 85~95%의 처리효율을 보였다. 하지만 MEK가 혼합된 단계에서는 5~10%정도의 처리효율 감소경향을 나타내었는데 이는 미생물들이 처리하기 쉬운 MEK를 우선 처리하는 성향때문이라고 사료된다. MEK에 대한 섬유상 바이오필터의 처리효율은 80~92%로 안정적인 처리효율을 보였다. 경제성 측면에서도 소각방법인 RTO 대비 시설비 및 유지관리비를 절감할 수 있어 중, 저가 VOCs 처리기술로 각광받을 것으로 사료된다.

한국 금융의 공간적 특색에 관한 연구 (Spatial analysis of financial activities in the Korean urban system)

  • ;최재현
    • 대한지리학회지
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    • 제28권4호
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    • pp.321-355
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    • 1993
  • 금융활동은 한 지역의 발전가능한 자본상태를 반영한 다. 한국의 경우 금융부문은 정부의 개발 정책과 밀접한 연관하에 자금의 지역 및 부문별 분배에 많은 역할을 수행하였다. 금융기관 및 활동의 지역별 분포패턴은 금융활동 자체가 도시기능이니 만큼 도시체계의 발달과 밀접한 연관을 가지고 있다. 금융활동의 연구는 한국 도시화를 이해하는 다른 한 측면으로 이해 할 수 있다. 지리학에서 제기하는, 공간에서 실제 어떤 개체가 주체가 되어 공간적 현상을 결정짓는가하는 의문점은 거시적 관점에서 조직체 의 공간적 활동에 초점을 두어 고찰할 수 있다. 본 연구에서는 공간현상을 도출시키는 조직 체로서 금융기관을 가정하고 은행과 비은행기관으로 대표되는 금융기관이 공간적으로 어떤 확산과정을 나타내는가와 이의 결과로 도출되는 지역 및 도시별 분포특징, 그리고 도시계층 구조와의 연관하에 금융활동이 가지는 계층성에 대하여 고찰하였다. 연구기관은 우리나라 금융이 본격적으로 발전하였다고 할 수 있는 1975년 부터 1990년까지를 주요 대상으로 하였 다. 금융망의 발달은 한국도시의 발달과 깊은 연관을 가지고 있다. 초기 금융기관이 일제시 대부터 주요 교통, 행정의 중심지에 위치해 온 이후, 금융기관은 금융기관의 형태에 따라 그 입지적 특색을 달리하면서 대도시지역에 집중하여 왔다. 예를 들어 시중 은행은 대도시 위 주의 입지 특색을 보이며, 지방은행은 지방 중소도시로의 입지성향, 그리고 특수은행들은 소 규모 도읍 등까지 그 입지를 확대한 입지선호도를 보여준다. 또한 새로 출현한 서울주변의 위성도시와 중소 도시에도 1970년 이후 금융망이 확대되었다. 금융자산은 지역별 예금액과 대출액, 그리고 금융기관의 수로 측정할 수 있다. 한국의 경우 서울을 포함한 수도권의 금융 자산의 집중현상이 심각함을 지적할 수 있다. 대부분 금융기관 본사의 서울집중과 함께, 연 구기간 중 서울 주위 경기지방의 성장과, 부산 주변의 경남지역의 금융성장은 주목할 만하 다. 1980년 이후 금융자유화가 추구된 이래 금융 부문의 대도시 집중과 상대적인 중소도시 의 정체가 계속되어 왔다. 이것은 서울과 경기도의 수도권과 대도시 지역이 제공하는 집적 경제의 이익과 인구집적에 기인한다고 할 수 있다. 하지만 금융자산을 인구규모와 비교해 보았을 때 서울과 일부 지방행정도시들은 인구에 비해 금융기능이 더 집중된 것에 비해, 서 울 주변의 위성도시와 지방 대도시들은 인구에 비해 금응기능이 발달하지 않은 사실을 지적 할 수 있다. 금융활동은 도시계층구조로 볼 때 비교적 안정된 패턴을 유지하고 있다. 금융활 동면에서 도시의 순위 변화는 비교적 크지않지만, 은행의 예금과 대출은 인구와 금융기관 점포수에 비해 경년간 순위 변화가 비교적 크게 나타난다. 이는 한국금융의 높은 정부의 정 책의존도를 반영한다고 하겠다. 전반적으로 도시체계를 폐쇄체계로 가정하였을 때 금융활동 면에서의 한국의 도시체계는 집중도가 높은 방향에서 도시간 격차가 완화되는 방향으로 연 구기간 동안 변하였다. 이것은 지방소도시와 소도읍의 상대적인 정책적 보조와 집중에 기인 한다고 생각된다. 비록 자료면에서 조흥은행의 온라인망만을 하루 동안 흐른 거래액수로 측 정하였다는 한계점을 가지고 있지만, 은행 온라인망을 통한 자금의 흐름의 분석은 미약한 지방 대도시의 위상과 함께 높은 서울의 영향력을 도출하였다. 예를 들어 부산의 경우 예측 보다 더 적은 자금권을 구성하고 있음이 나타났다. 이외 온라인망을 통한 수신체계와 발신 체계별로 차이가 있기만, 대부분의 경우 지방의 인구 백만이상 대도시를 중심으로 자금권이 형성되어 있음이 확인되었다. 금융기능의 집중은 생산서비스로의 금융의 본질과 또한 집적 경제이익 및 금융자원에 대한 접근도면에서도 설명되어진다. 하지만 과도한 금융집중은 균 형적인 지역개발의 차원에서 새로운 의문점을 제기한다. 이것은 공간적인 집중의 문제보다 는 사실 균형 배분의 차원에서 논의되어져야 할 것이다. 이런 측면에서 기업과 금융기관의 공간연계, 특히 금융기관과 대기업의 공간연계, 금융기관과 중소기업과의 공간연계의 차이점 에 대한 분석 등은 정책적면에서 효과적인 금융망 구상을 위한 정책제시를 가능하게 할 것 이다.

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바티니에프 기본원리를 통해 본 양식 태극권에 관한 연구 (A study on Yang Shi Tai Chi Chuan in Bartenieff Fundamentals Perspectives)

  • 왕지권
    • 트랜스-
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    • 제8권
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    • pp.95-127
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    • 2020
  • 본 연구는 태극권 움직임에서 신체의 이완방법을 개발하기 위해 바티니에프 기본원리를 적용하여 태극권 움직임의 원리를 분석하였다. 이 연구과정을 통해 태극권과 바티니에프의 신체 움직임이 일맥상통한다는 것을 알 수 있었다. 첫째, 태극권과 바티니에프의 신체 움직임 철학 각도에서 살펴보면 두 기법의 궁극적인 목표는 모두 정신과 신체의 통합이다. 즉 동양의 심신일원론(心身一元論)과 서양의 신체자각(Body Awareness)이 일맥상통하였다. 둘째, 바티니에프가 제시한 호흡지지의 측면에서 살펴보면 두 기법은 모두 호흡을 통해 신체를 자연스럽게 움직이게 하고 각 부위를 이완시킨다. 태극권에서 기(氣)는 생명의 바탕이며 신(身)의 힘이다. 즉, 태극권의 호흡은 몸과 마음(Body- Mind)을 소통, 조화, 융화시킬 수 있는 것이다. 다시 말해서 태극권의 호흡은 정신적인 융합을 통하여 이루어지며 움직임에 영향을 주었다. 바티니에프의 호흡지지도 마찬가지다. 바티니에프의 호흡은 모든 관점에서 움직임에 영향을 주고 호흡은 몸의 내부와 외부의 형태를 모두 변화시킨다고 한다. 셋째, 바티니에프가 제시한 중심부지지의 측면에서 살펴보면 두 기법은 모두 중심을 강조하였다. 중심 지지를 의식하면서 움직이면 몸의 표면적인 근육보다는 좀 더 깊은 근육을 사용할 수 있으며 이를 통해 강하고 유연한 움직임을 가능하게 하였다. 태극권의 기침단전(氣沉丹田)은 의식적으로 복식호흡을 사용하고 힘을 중심으로 모은다. 이러한 운동을 할 때 중심은 더 안정되고 호흡 역시 순조로워진다. 넷째, 바티니에프 기본원리에서 제시한 회전적 요인의 측면에서 살펴보면 모두 회전을 사용한 움직임을 통해 신체 이완이라는 목적을 이루게 된다. 바티니에프의 회전적 요인은 축을 중심으로 3차원적으로 움직이는 관절운동이라는 특성을 인지함으로써 동작을 더욱 쉽게 하고 자유롭게 할 수 있었다. 태극권도 마찬가지다. 태극권은 원형과 나선형(Spiral Movement)의 움직임을 통해서 공간을 최대한 접근하고 매끄럽게 흐름을 전환해서 이완이라는 목적을 이루게 되었다. 다섯 번째, 코헨(Bonnie Bainbridge Cohen)의 Body-Mind Centering Work 이론을 토대로 바티네에프가 정립한 발달 모형의 각도에서 살펴보면 태극권의 움직임의 발전과정과 발달 모형에서 제시한의 호흡, 중심-말초부 연결 / 중앙 반사, 머리- 꼬리뼈 연결 / 척추의 움직임, 상체-하체 연결 / 상응하는 움직임, 신체의 반쪽 연결 / 동종 편측 연결, 교차 측면 연결 / 대측 연결 모두 일맥상통함을 알 수 있었다. 즉 태극권은 호흡을 통해 에너지를 중심으로 모으고, 요추를 통해 상체와 하체를 연결하며 움직임이 발전할 때 동종 편측 연결뿐만 아니라 교차 측면 연결을 할 수 있다. 이러한 연구를 통해 무용의 움직임을 자연스럽게 표현하고, 신체 자각을 토대로 중심축과 관절, 및 균형을 이용한 신체의 움직임 원리를 분석해낼 수 있었다.

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한국 활엽수림의 이산화탄소 농도의 연직구조와 저류항 (Vertical Profiles of CO2 Concentrations and CO2 Storage in Temperate Forest in Korea)

  • ;강민석;천정화;김준
    • 한국농림기상학회:학술대회논문집
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    • 한국농림기상학회 2013년도 추계 학술발표논문집
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    • pp.23-24
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    • 2013
  • Micrometeorological fluxes measured over a tall forest in a complex terrain are difficult to interpret. $CO_2$ storage often makes significant contributions to net ecosystem exchange of $CO_2$ (NEE) in early morning and during nighttime due to calm and stable conditions. We measured the above-canopy $CO_2$ flux along with its concentration profiles at eight levels within and above the canopy to evaluate $CO_2$ storage term. Our question is whether or not the $CO_2$ storage term can be estimated accurately from a single level measurement of $CO_2$ concentration in a complex terrain. Our objectives are (1) to document vertical profiles of $CO_2$ concentration and (2) to compare the diurnal and seasonal variations of $CO_2$ storages estimated from single and multi-level $CO_2$ concentration data. Seasonally averaged Diurnal variations of $CO_2$ concentration ranged from 398 to 455 ppm near the forest floor at 0.1 m whereas they ranged from 364 to 395 ppm at 40 m in the atmosphere. The diurnal variation of vertical profiles of $CO_2$ concentration shows very interesting features with season. At all eight levels, diurnal variation of $CO_2$ concentration showed little change in winter. In spring, the diurnal variations of $CO_2$ concentration at 8 levels showed three distinct groups of layers with height: the first layer: 0.1m (near surface), second layer: 1.0 m and 4.0m (below canopy) and the third layer: 7.4m to 40.7 m (near canopy and above). In summer, these three groups of layers were further separated with larger variations whereas such distinction became smaller in fall. The diurnal variation of $CO_2$ concentration in the first three layers near surface always showed higher concentration with larger variability. Typically, $CO_2$ concentration showed peaks in early morning and in the evening. After the evening peak, $CO_2$ concentration gradually increased except for those near the surface (i.e., 0.1, 1.0 and 4.0 m) where the concentrations actually decreased. We suspect that this could be attributed to the drainage flow of $CO_2$ along the hill slope from the headwater to downstream, which is not taken into account for net ecosystem $CO_2$ exchange. In comparison to the results of other studies, the distinct and different vertical structures of $CO_2$ concentrations observed at our site may be due to complex terrain and weak turbulent mixing under calm conditions at the site. The annual mean of diurnal variation of $CO_2$ storage flux from single level ranged from -0.6 to $0.9{\mu}mol\;m^{-2}s^{-1}$ and from multi-level from -1.2 to $1.0{\mu}\;{\mu}mol\;m^{-2}s^{-1}$. When compared against the results from the multi-level concentrations, the storage flux estimated from a single-level concentration was generally adequate except for specific hours near sunrise and sunset. Further details and their implication will be discussed in the presentation.

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강원도 춘천시 근교의 산지계류에 형성된 계단상 하상구조의 특징 (The Morphologic Characteristics of Step-pool Structures in a Steep Mountain Stream, Chuncheon, Gangwon-do)

  • 김석우;전근우;박종민;남수연;임영협;김영설
    • 한국산림과학회지
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    • 제100권2호
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    • pp.202-211
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    • 2011
  • 강원도 춘천시 근교의 강원대학교 산림환경과학대학 학술림 내의 산지계류를 대상으로 계단상 하상구조의 기하학적 특성과 이에 대한 계류 지형인자들과의 관계를 분석하였다. 조사구간에 형성된 스텝의 간격, 높이 및 낙차의 평균값은 각각 4.69 m, 0.47 m 및 0.71 m, 스텝의 구성입경은 평균 0.68 m, 스텝의 형성개수는 100 m당 평균 21 개인 것으로 나타났다. 스텝의 간격은 하폭대비 약 0.5로 선행연구들에 비해 작은 것으로 나타났으며, 스텝의 기울기는 평균 0.13이었다. 스텝의 각 기하학적 특성과 하폭과의 사이에는 모두 상관관계가 존재하지 않았으나, 스텝의 간격과 높이는 하상경사와 각각 부 정의 상관관계를 나타내었다. 또한 스텝의 기울기는 하상경사와 정의 상관을 보였고, 하상경사와의 비가 1.2로 나타나 유수에 대한 최대저항조건을 만족하며 비교적 안정상태를 유지하고 있는 것으로 나타났다. 특히 하상경사는 계단상 하상구조의 기하학적 형상(스텝의 낙차와 높이의 비)에 영향을 미치는 것으로 나타났다. 한편 스텝의 간격과 낙차는 거석의 입경과 모두 정의 상관관계를 보였다. 이러한 결과들로부터 계단상 하상구조의 동태는 산지계류의 물리 생태적 환경에 큰 영향을 미칠 것으로 판단되며, 산지가 대부분인 우리나라의 계류관리에 있어서 특히 중요하게 인식되어야 할 것이다.

드론을 이용한 홍수기 유량측정방법 개발(II) - 전자파표면유속계 적용 (Development of flow measurement method using drones in flood season (II) - application of surface velocity doppler radar)

  • 이태희;강종완;이기성;이신재
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제54권11호
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    • pp.903-913
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    • 2021
  • 홍수기 하천에서 유량측정은 예산, 인력, 안전 및 측정 시 편의성 등의 이유로 측정에 제한이 많다. 특히, 태풍 등으로 인한 호우사상 발생 시 위와 같은 문제로 홍수량 측정에 어려움이 따른다. 이러한 문제점을 개선하기 위해 본 연구에서는 드론(Drone)과 전자파표면유속계(Surface velocity doppler radar)의 기능을 조합하여 최소 인력으로 짧은 시간에 간편하고, 안전하게 홍수기에 하천유량을 측정할 수 있는 방법을 개발하였다. 기존 드론을 이용한 유량측정 연구에서 도출된 바람, 강우 등 기상 요인에 의한 드론의 기계적인 한계를 극복하기 위해 본 연구에서는 IP56 등급의 방진·방수 성능, 최대 36 km/h의 풍속에서 안정적인 비행능력과 최대 10 kg을 탑재할 수 있는 드론을 개발하였다. 또한 전자파표면유속계 측정에 있어서 주요 제약 요소인 진동을 제거하기 위해 드론과 전자파표면유속계를 결합하는 댐퍼플레이트를 개발하였다. 이들 비행장비와 유속계를 결합시킨 유속계 DSVM (Dron and Surface Veloctity Meter using doppler radar)을 제작하였으며, 봉황천(금강 제1지류)에 위치한 금산군(황풍교)지점에서 DSVM을 운용하여 홍수량을 측정한 결과 ±3.5%의 오차가 발생하였다. 또한 측정된 표면유속으로부터 평균유속을 산정할 때 정확도 향상을 위해 ADCP를 이용하여 동시 측정하고, 평균유속을 비교하여 평균유속환산계수(0.92)를 산정하였다. 본 연구에서는 드론과 전자파표면유속계를 결합해 측정한 유량과 ADCP 및 봉부자를 이용해 측정한 유량을 비교하고, DSVM의 적용 및 활용 가능성을 확인하였다.

옥상온실에서의 여름철 엽채류 작물에너지 교환 모델 개발 (Development of Summer Leaf Vegetable Crop Energy Model for Rooftop Greenhouse)

  • 조정화;이인복;이상연;김준규;크리스티나;최영배;이민형;정효혁;정득영
    • 생물환경조절학회지
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    • 제31권3호
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    • pp.246-254
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    • 2022
  • 본 연구는 급속하게 성장하는 시설농업과 동시에 증가하는 에너지 사용량 및 탄소배출량을 저감하기 위해, 온실의 에너지 부하를 동적으로 분석하기 위한 작물에너지의 다중 회귀모델 개발을 수행하였다. 온실은 연중 안정적인 대량 생산을 위한 적절한 환경을 조성하기 위해 에너지 투입이 필요하다. 도시농업의 일종인 옥상온실 플랫폼을 통해 건물에서 버려지거나 활용되지 않는 에너지를 옥상온실에서 사용할 수 있다. 옥상온실의 효율적인 운영을 위해서는 다양한 환경 조건에 대한 동적 에너지 분석이 선행되어야 하며, 온실에 도입되는 태양 에너지의 40-75%가 작물을 위한 에너지 교환이므로 필수적으로 고려되어야 한다. 한국기계연구원 내 옥상온실에서 여름철에 청경채를 재배하며 생장단계에 따른 에너지 교환을 분석하였다. 작물을 중심으로 미기상 및 양액 환경 분석과 생장 특성 조사를 수행하였다. 정식일수에 따른 엽면적지수를 추정하였으며, 개발된 수식은 결정계수 0.99로 분석되었다. 또한 작물에너지 흐름에 지배적인 잎 표면온도로부터의 현열부하와 증발산에 의한 잠열부하로 나누어 모델을 개발하였다. 엽온과 증발산량을 각각 다중 회귀모델을 이용하여 추정하고 실측한 값을 비교해 보았을 때, 평균 결정계수 0.95, 0.71로 분석되었으며, 이 모델을 이용하여 옥상온실의 에너지 부하를 동적으로 산정하기 위한 모델에 입력값으로 사용할 수 있을 것으로 판단된다.